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国内高速切削刀具材料面临重大挑战

浏览: 作者: 来源: 时间:2017-09-04 分类:行业动态
国内高速切削刀具材料与国外差距较大,目前在进口的和国内生产的高速机床上使用的刀具主要依靠进口,所以国内高速切削刀具材料面临严峻的挑战

  国内高速切削刀具材料与国外差距较大,目前在进口的和国内生产的高速机床上使用的刀具主要依靠进口,所以国内高速切削刀具材料面临严峻的挑战。

  目前国内最常用的通用刀具主要是高速钢(W18Cr4V),多由较小厂家生产,高性能高速钢如铝高速钢、钴高速钢品质较差,也很少用。粉末冶金高速钢刀具仍在研究,切削速度一般在25~40m/min。车、铣、镗和端铣刀普遍应用硬质合金,但焊接刀居多,主要是普通硬质合金(TG、YT)。可转位刀片虽然有WC加TaC、NbC或Hf-Nb,以及超细硬质合金的产品,但应用仍不普遍,切削速度在100~200m/min。硬质合金如深孔钻、螺纹刀具等近年也有产品,但应用较少,加工效率普遍偏低。

  我们几十年来把切削学和刀具材料学紧密结合在一起,经过深入研究,已建立了基于切削可靠性,融合陶瓷刀具切削理论与刀具材料研究开发于一体的陶瓷刀具研究新体系。现在可以以切削可靠性为优化目标,通过优化设计,获得优异性能的陶瓷刀具材料,并正在迈向陶瓷刀具材料的计算机辅助设计和热压工艺过程仿真相结合的国际前沿阵地,突破了“炒菜式”的研究开发传统模式,加速了陶瓷刀具研究开发的进程。基于这种理论,我们已开发成功6个品种12个牌号的Al2O3基陶瓷刀具材料,先后投放市场,其中包括铝钛(LT)、晶须(JX)、硼钛(LP)、添加特殊粉末与稀土LD系列、梯度功能(FG)和陶瓷-硬质合金复合片(FH)系列。FG和FH系列的力学性能和抗磨损与抗破损性能有显著提高,延长了刀具寿命。在6个品种中的晶须与颗粒协同增韧的JX-2,LP-2,梯度功能FG,陶瓷-硬质合金复合片(FH)和添加特殊粉末的LD-1不仅填补了国内空白,国外也未见报导。国内的陶瓷刀具产品的力学性能和切削性能与国外相当,力博刀具[www.leepple.com],有的还好一些。国内陶瓷刀具可在300~1000m/min的高速下车削或铣削钢、合金钢、铸铁和合金铸铁等,在这些Al2O3基品种中,SG-4、FG-2和FH-2三种是目前国内外高速加工淬硬钢(55~65HRC)的理想刀具材料。国内研制的氮化硅基陶瓷刀片性能优异,在加工铸铁方面显出了优越性。Sialon陶瓷刀具也有产品。陶瓷刀具存在的主要差距是高精度陶瓷刀片精度和外观质量还欠佳,有的品种还没有,推广应用也远不如发达国家普遍。